CN110191767A - 振动马达和振动马达的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种振动马达，其具有：马达，其具有转子和定子，该转子具有沿中心轴线配置的轴，该定子与转子在径向上对置；以及金属制的振子，其具有供轴的轴向一侧的端部配置的槽部，该振动马达还具有：凿紧部，其位于槽部的朝向径向的开口部，对轴的周面进行固定；以及焊接部，其在与凿紧部不同的位置，使振子与轴固定。

Description

振动马达和振动马达的制造方法

技术领域

本发明涉及振动马达和振动马达的制造方法。

本申请根据2017年1月17日在美国提交的美国临时专利申请第62/446,990号要求优先权，其内容援用于此。

背景技术

以往，振动马达的振子例如像专利文献1、2所述的那样，通过凿紧或压入而安装在马达的轴上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-246588号公报

专利文献2：日本特开2006-345599号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在需求高可靠性的用途中，要求即使在被施加了振动或温度冲击的情况下振子也不容易脱落的构造。

本发明的方式的目的之一在于，提供抑制了振子的脱落的高可靠性的振动马达。

用于解决课题的手段

根据本发明的第1方式，提供振动马达，其具有：马达，其具有转子和定子，该转子具有沿中心轴线配置的轴，该定子与所述转子在径向上对置；以及金属制的振子，其具有供所述轴的轴向一侧的端部配置的槽部，该振动马达还具有：凿紧部，其位于所述槽部的朝向径向的开口部，对所述轴的周面进行固定；以及焊接部，其在与所述凿紧部不同的位置，使所述振子与所述轴固定。

根据本发明的第2方式，提供振动马达的制造方法，该振动马达具有：马达，其具有转子和定子，该转子具有沿中心轴线配置的轴，该定子与所述转子在径向上对置；以及金属制的振子，其具有供所述轴的轴向一侧的端部配置的槽部，其中，在将所述轴的轴向一侧的端部配置于所述振子的槽部的状态下，将加压部件沿径向向所述槽部的开口部按压而使所述开口部变形，在利用所述加压部件使所述振子与所述轴固定的状态下，对所述振子和所述轴进行焊接。

发明效果

根据本发明的方式，提供抑制了振子的脱落的高可靠性的振动马达和该振动马达的制造方法。

附图说明

图1是实施方式的振动马达的俯视图。

图2是沿轴向观察实施方式的振动马达的侧视图。

图3是放大示出实施方式的振动马达的轴向一侧的端部的局部俯视图。

图4是从与轴向垂直的侧方观察实施方式的振动马达的图。

图5是示出实施方式的振动马达的凿紧部的剖视图。

图6是示出实施方式的振动马达的制造装置的侧视图。

图7是激光焊接工序的说明图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是本实施方式的振动马达的俯视图。图2是沿轴向观察本实施方式的振动马达的侧视图。图3是放大示出本实施方式的振动马达的轴向一侧的端部的局部俯视图。图4是从与轴向垂直的侧方观察本实施方式的振动马达的图。图5是示出本实施方式的振动马达的凿紧部的剖视图。

本实施方式的振动马达1具有马达2和与马达2连结的金属制的振子10。在本实施方式中，马达2是带有电刷的DC马达。马达2也可以是无刷DC马达。

马达2具有：马达壳体2A；转子4，其具有沿中心轴线J配置的轴5；以及定子3，其与转子4在径向上对置。定子3由固定在马达壳体2A的内表面上的永久磁铁构成。转子4具有：铁芯，其固定于轴5；线圈，其卷绕于铁芯；以及整流子，其固定于轴5。在马达壳体2A内配置有与整流子接触的电刷。两根引线6与马达壳体2A内的电刷连接。

在本实施方式中，将与中心轴线J平行的方向简称为“轴向”。将轴向中的从马达2朝向振子10的方向称为轴向一侧，将从振子10朝向马达2的方向称为轴向另一侧。轴向一侧是轴5沿中心轴线J从马达2突出的方向，是轴5的前端侧。轴向另一侧是轴5的基端侧。另外，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”。将径向中的接近中心轴线J的方向称为径向内侧，将远离中心轴线J的方向称为径向外侧。将以中心轴线J为中心的周向简称为“周向”。

振子10是以中心轴线J为中心的大致半圆柱状的金属部件。振子10具有在沿轴向观察时从中心轴线J向径向扩展的扇形的偏心负载部10b。从轴向观察的偏心负载部10b的扇形的中心角为180°。振子10例如由钨、钼等高比重金属或者包含高比重金属的合金构成。振子10例如通过使用了钨粉末的粉末冶金法来制作。

振子10具有供轴5的轴向一侧的端部配置的槽部11。槽部11在从轴向观察时位于偏心负载部10b的扇形的中心。槽部11是向径向一侧开口的直线状的凹槽。槽部11沿中心轴线J延伸，在轴向的两侧的端面10c、10d开口。振子10具有：两个侧壁部13，它们隔着槽部11的开口部而配置；以及平面部10a，其从两个侧壁部13各自的径向外侧的端部向径向外侧扩展。如图2所示，在沿水平方向配置了平面部10a的状态下，中心轴线J位于包含平面部10a在内的水平面H内。槽部11通过中心轴线J朝向与水平面H垂直的垂直方向P的上侧开口。

如图1所示，侧壁部13沿中心轴线J在轴向上延伸。侧壁部13在从偏心负载部10b的轴向一侧的端部到轴向另一侧的端部的范围内延伸。在图2中，两个侧壁部13比平面部10a向垂直方向P的上侧突出。侧壁部13具有：第1突出部13a，其是槽部11的侧壁；以及第2突出部13b，其位于第1突出部13a的径向外侧。

侧壁部13在沿轴向观察时呈阶梯状。第1突出部13a的距平面部10a的突出高度大于第2突出部13b的距平面部10a的突出高度。两个侧壁部13的垂直方向P的上侧端部是槽部11的开口端。

振动马达1具有使振子10与轴5固定的凿紧部12。如图1所示，凿紧部12位于槽部11的朝向径向的开口部，对轴5的外周面进行固定。如图5所示，凿紧部12是通过将侧壁部13的第1突出部13a的一部分从槽部11的开口部向槽部11的底部侧进行按压并使其变形而成的部位。在凿紧部12中，通过使由第1突出部13a沿轴5的外周面变形而成的变形部13c按压轴5的外周面，而使振子10固定于轴5。

如图4所示，凿紧部12位于侧壁部13的轴向的中央部。凿紧部12沿轴向延伸。凿紧部12的轴向的一端12a位于比振子10的重心W靠轴向一侧的位置。凿紧部12的轴向的另一端12b位于比振子10的重心W靠轴向另一侧的位置。即，振子10的重心W在轴向上配置在凿紧部12的范围内。根据该结构，当使振动马达1动作时，抑制使振子10在轴向上摆动的振动。由此，抑制凿紧部12的松弛。

如图2和图4所示，振动马达1在与凿紧部12不同的位置具有使振子10与轴5固定的焊接部20。焊接部20例如是通过激光焊接来使振子10与轴5连结起来的连结部。作为振子10与轴5的焊接方法，能够使用包含气焊、电弧焊在内的公知的焊接方法。

在本实施方式的振动马达1中，振子10与轴5被凿紧部12和焊接部20固定，因此与仅通过凿紧固定对振子10进行固定的情况相比，大幅地抑制了振子10的脱落。振动马达1是适合需求高可靠性的用途的振动马达。

在本实施方式中，焊接部20位于振子10的轴向一侧的端面10c。焊接部20也可以位于振子10的轴向另一侧的端面10d。通过在振子10的端面10c或端面10d上对振子10和轴5进行焊接，能够抑制振子10与轴5的轴向的移动。

如图3所示，在振动马达1中，轴5从振子10的轴向一侧的端面10c向轴向一侧突出。轴5在轴向一侧的端部具有倒角部5a。倒角部5a在本实施方式中呈锥状，但轴5的角部也可以是圆角R部。如图2所示，焊接部20跨越轴5的倒角部5a和振子10的轴向一侧的端面10c而配置。根据该结构，包含轴5的倒角部5a和振子10的端面10c在内的区域被焊接，因此振子10与轴5被牢固地焊接。

如图3所示，倒角部5a优选配置为比振子10的端面10c向轴向一侧突出。在倒角部5a的一部分位于比端面10c靠轴向另一侧的位置的情况下，在端面10c的槽部11的开口端与倒角部5a之间存在空隙，因此在焊接时熔融的体积变小。通过使位于比倒角部5a靠轴向另一侧的位置的轴5的外周面从端面10c突出，能够确保在焊接时熔融的部分的体积，从而能够提高焊接强度。

另一方面，通过使倒角部5a的一部分位于比端面10c靠轴向另一侧的位置，能够使轴5变短，从而能够缩短振动马达1的轴向的全长。因此，只要能够充分地确保焊接部20的焊接强度即可，倒角部5a的一部分也可以位于比端面10c靠轴向另一侧的位置。

如图2所示，在本实施方式中，焊接部20是位于振子10的端面10c的一个部位的焊接点。根据该结构，为了使轴5与振子10固定，在振子10的端面10c上仅对1个部位进行激光点焊即可，因此能够高效地进行制造。

焊接部20在振子10的轴向一侧的端面10c上配置于比轴5的中心轴线J靠槽部11的底面侧的位置。焊接部20在图2所示的垂直方向P上配置于中心轴线J的下侧。根据该结构，在径向上对槽部11的开口部的相反侧进行了焊接，因此容易确保焊接范围，容易获得强度。

在本实施方式中，配置焊接部20的优选的范围是端面10c的槽部11的底面附近的范围。具体而言，如图5所示，沿轴向观察时，规定了通过凿紧部12与轴5的接触位置C1和轴5的中心轴线J的平面P1、以及通过凿紧部12与轴5的接触位置C2和轴5的中心轴线J的平面P2。焊接部20在振子10的轴向一侧的端面10c上位于比轴5的中心轴线J靠槽部11的底面侧的位置，并且配置在两个平面P1、P2所夹的槽部11的端缘上。即，焊接部20在沿轴向观察时配置于图5所示的角度范围20A的内侧。只要在角度范围20A内配置焊接部20的中心即可。优选在角度范围20A内配置焊接部20的整体。

根据上述结构，在径向上焊接部20与接触位置C1、C2隔着中心轴线J而位于彼此的相反侧，因此以轴5在径向上被凿紧部12和焊接部20所夹的方式进行固定。由此，抑制振子10的脱落。

另外，焊接部20只要能够充分地确保焊接区域即可，也可以位于角度范围20A的外侧。

接下来，参照图6和图7对本实施方式的振动马达的制造方法进行说明。图6是示出本实施方式的振动马达的制造装置的侧视图。图7是激光焊接工序的说明图。

如图6所示，本实施方式的振动马达的制造装置100具有基座101、马达固定部102、振子固定部103、激光发射部105以及加压部件106。基座101是制造装置整体的支承部，在基座101上配置有马达固定部102和振子固定部103。

马达固定部102以轴5沿水平方向延伸的姿势对马达2进行支承。马达固定部102以在水平方向上定位的状态对马达2进行支承。

振子固定部103以槽部11朝向铅垂上方开口的姿势对振子10进行支承。在本实施方式中，偏心负载部10b的平面部10a水平配置。振子固定部103以在水平方向上定位的状态对振子10进行支承。

激光发射部105向轴5与振子10的边界部照射激光，从而进行激光焊接。激光发射部105可以固定于基座101，也可以被其他的支承部件支承。

加压部件106配置在振子固定部103的配置有振子10的区域的铅垂上方。加压部件106配置在振子10的侧壁部13的铅垂上方。加压部件106与未图示的驱动装置连接而构成凿紧装置。加压部件106能够沿铅垂方向移动。

使用振动马达的制造装置100的振动马达1的制造方法包含配置马达2和振子10的第1工序和使轴5与振子10固定的第2工序。

在第1工序中，将振子10定位于振子固定部103并固定。另外，将马达2定位于马达固定部102并固定。在第1工序中，振子10的槽部11供轴5的轴向一侧的端部插入。

在第2工序中，在将轴5的轴向一侧的端部配置于振子10的槽部11的状态下，使加压部件106向铅垂下方移动。由此，向槽部11的开口部按压加压部件106而使槽部11的开口部变形，从而使振子10与轴5凿紧固定。通过该工序，在振动马达1上设置凿紧部12。

在第2工序中，在通过加压部件106使振子10与轴5固定的状态下对振子10和轴5进行焊接。即，如图7所示，在加压部件106被压入侧壁部13的状态下，从激光发射部105向轴5和振子10的轴向一侧的端面照射激光。由此，对轴5和振子10的一部分进行焊接。通过该工序，在振动马达1上设置焊接部20。

在本实施方式的制造方法中，在第2工序中，通过一个工序对振子10和轴5实施凿紧和焊接。由此，与通过不同的工序进行凿紧和焊接的情况相比，制造效率大幅提高。另外，由于在按压加压部件106而使振子10与轴5固定的状态下进行焊接，因此提高了凿紧部12与焊接部20的配置的再现性，从而能够制造可靠性优异的振动马达1。

在第2工序中，优选在加压部件106最靠近轴5的位置对振子10和轴5进行焊接。根据该制造方法，能够在凿紧部12的变形结束后的位置进行焊接，从而提高凿紧部12与焊接部20的相对的位置精度。

在本实施方式中，在第2工序中，在使轴5的轴向一侧的端部从振子10的轴向一侧的端面10c向轴向一侧突出的状态下，通过从倾斜方向向轴5照射激光而对轴5和振子10进行焊接。根据该制造方法，能够通过激光焊接容易地对轴5与振子10的边界区域进行焊接。另外，在振子10中，向与设置有凿紧部12的面不同的端面10c照射激光，因此能够高效地进行焊接而不会妨碍凿紧工序。

标号说明

1：振动马达；2：马达；3：定子；4：转子；5：轴；5a：倒角部；10：振子；10c、10d：端面；11：槽部；12：凿紧部；12a：一端；12b：另一端；20：焊接部；106：加压部件；C1、C2：接触位置；J：中心轴线；P1、P2：平面；W：重心。

Claims (10)

1.一种振动马达，其具有：

马达，其具有转子和定子，该转子具有沿中心轴线配置的轴，该定子与所述转子在径向上对置；以及

金属制的振子，其具有供所述轴的轴向一侧的端部配置的槽部，

该振动马达还具有：

凿紧部，其位于所述槽部的朝向径向的开口部，对所述轴的周面进行固定；以及

焊接部，其在与所述凿紧部不同的位置，使所述振子与所述轴固定。

2.根据权利要求1所述的振动马达，其中，

所述焊接部位于所述振子的轴向一侧或者另一侧的端面。

3.根据权利要求2所述的振动马达，其中，

所述轴从所述振子的轴向一侧的端面向轴向一侧突出，在轴向一侧的端部具有倒角部，

所述焊接部跨越所述轴的所述倒角部与所述振子的轴向一侧的端面而配置。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的振动马达，其中，

所述焊接部是一个部位的焊接点。

5.根据权利要求4所述的振动马达，其中，

所述焊接部在所述振子的轴向一侧的端面上配置于比所述轴的中心轴线靠所述槽部的底面侧的位置。

6.根据权利要求5所述的振动马达，其中，

当规定了在沿轴向观察时通过所述凿紧部与所述轴的两个部位的接触位置中的一方或另一方和所述轴的中心轴线的两个平面时，

所述焊接部在所述振子的轴向一侧的端面上位于比所述轴的中心轴线靠所述槽部的底面侧的位置，并且配置在被所述两个平面所夹的所述槽部的端缘上。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的振动马达，其中，

所述凿紧部沿轴向延伸，

所述凿紧部的轴向上的一端位于比振子的重心靠轴向一侧的位置，并且凿紧部的轴向上的另一端位于比振子的重心靠轴向另一侧的位置。

8.一种振动马达的制造方法，该振动马达具有：

马达，其具有转子和定子，该转子具有沿中心轴线配置的轴，该定子与所述转子在径向上对置；以及

金属制的振子，其具有供所述轴的轴向一侧的端部配置的槽部，

其中，

在将所述轴的轴向一侧的端部配置于所述振子的槽部的状态下，将加压部件沿径向向所述槽部的开口部按压而使所述开口部变形，

在利用所述加压部件使所述振子与所述轴固定的状态下，对所述振子和所述轴进行焊接。

9.根据权利要求8所述的振动马达的制造方法，其中，

在所述加压部件最靠近所述轴的位置对所述振子和所述轴进行焊接。

10.根据权利要求8或9所述的振动马达的制造方法，其中，

在使所述轴的轴向一侧的端部从所述振子的轴向一侧的端面向轴向一侧突出的状态下，通过从倾斜方向向所述轴照射激光而对所述轴和所述振子进行焊接。